饲料的化学

饲料学
华南农业大学动物科学学院
杨金波 博士 副教授
饲料的化学
• 动物和植物在化学上的区别
• 蛋白质与碳水化合物
• 饲养家畜的主要目的－－将植物原料转化为动物组织；
• 将碳水化合物转化为蛋白质和脂肪
• 碳水化合物
常见的糖、衍生物及其主要存在形式
类型 糖 戊糖 木糖 阿拉伯糖 核糖
己糖 葡萄糖 果糖 半乳糖 甘露糖
• 糖原：
– 结构与支链淀粉相似，是糖在动物体内的存在形式 – 由葡萄糖合成； – 其分解过程是：糖原－－磷酸化酶－－葡萄糖1磷酸－ －变位酶－－葡萄糖6磷酸－－葡萄糖6磷酸酶－－葡萄糖 ＋磷酸
（四）非淀粉多糖 NSP
– 定义：植物的结构多糖的总称，植物细胞壁 的重要成分。 – 组成：纤维素、半纤维素、果胶、抗性淀粉。
– 抗性淀粉：阿拉伯木聚糖、β－葡聚糖、甘 露聚糖、葡苷聚糖，为可溶性抗营养物质
• 1。纤维素
– 组成：线性的β-1，4葡聚糖 – 特性：不溶于水，抗酶分解 – 单胃哺乳动物没有纤维素消化酶

• 2。半纤维素
– 组成：单子叶植物为多条β-1，4木聚糖长链组成； 双子叶植物杂合木聚糖、葡－苷聚糖、半乳糖－葡 －苷聚糖、阿拉伯－半乳聚糖 – 特性：全纤维素中溶于碱的部分，剩余的叫α－纤 维素； – 半纤维素绝对不是纤维素
其他常见的低聚糖 1。三糖：棉籽糖、甘露三糖 2。四糖：水苏四糖 3。甘露寡糖，又称甘露低聚糖或葡苷露 寡聚糖
多糖
• 定义：由10个糖单位以上的单糖分子经缩水、 缩合而成。 • 分布：广布于植物和微生物体内，在动物体内 有少量的糖原 • 分类：营养性多糖（贮存性多糖）、结构性多 糖 • 物性：一般不溶于水，水解和发酵后才能被动 物利用
（六）结合糖
• 定义
– 指糖与非糖物质的结合物。 – 常见的是与蛋白质结合，称为糖蛋白。
• 氨基多糖
– 又称黏多糖或糖胺聚糖，是一类含氨基糖或氨基糖衍生物的 杂多糖，是由多个二糖单位形成的长链多聚体，主链由己糖 胺和糖醛酸组成，有些含有硫酸根
• 蛋白多糖
– 由蛋白质和氨基多糖通过共价键相连接而成 – 是动物组织细胞间隙中的重要成分。
存在形式
DNA
脱氧糖 脱氧核糖
海藻的多糖
植物中的糖甙 果胶物质 粘多糖，解毒的产物 几丁质（真菌、节肢动物），粘多糖 果实 蜜露（甘露、木蜜） 脂肪
低聚糖
• 由2－10个单糖通过糖苷键组成的一类糖 • 以双糖分布较广，营养意义较大。 • （一）双糖
– 两个单糖脱水缩合而成的一类糖 – 双糖在动物体消化道内需经相应的酶作用分 解成单糖，才能被动物吸收利用。
– 淀粉胶化的原因是淀粉分子中虽有很多羟基，但其 通过高强度的氢键结合，使淀粉具有不同程度的抗 涨破力或抗压碎力。
– 在动物体内的消化特性：
• 淀粉（酶）－－糊精－－麦芽糖－－葡萄糖
• 糊精
– 是淀粉消化或加热水解而产生的一系列有支链的低 分子化合物。 – 其步骤是：支链淀粉－－极限糊精－－糊精酶－－麦 芽糖＋葡萄糖 – 糊精是嗜酸菌的良好培养基
一、淀粉
• • • • • 结构：D－葡萄糖组成 分布：植物种子、块茎、果实 是植物体的能量贮藏物质 分类：支链淀粉和直链淀粉 特性：糊化、老化、胶化
– 糊化：指天然淀粉颗粒（生淀粉、β淀粉）在适当 的温度下在水中浸润，分裂成均匀、有黏性的糊状 液体，是之也。 此时的淀粉称为α淀粉。一般支链 淀粉易于糊化。 – 淀粉糊化的实质是淀粉分子间的氢键断裂和联系变 松散，所以α淀粉易于消化利用。
• 老化
– 指糊化淀粉缓慢冷却或在室温下长期放置后变得不 透明，甚至沉淀，是之也。一般直链淀粉易于老化。 – 老化的淀粉较难被淀粉酶水解，不利于动物消化利 用。 – 淀粉老化的实质是相邻分子间断裂的氢键逐渐恢复， 部分致密、高度晶化的淀粉分子微束重新形成。
• 胶化
– 指利用高温或其他手段使淀粉颗粒破碎的过程。
存在形式 半纤维素（木聚糖），果胶物质 植物树胶、半纤维素 核酸、核苷酸
动物血糖、动植物的贮藏和结构多糖 精液和胎水、植物的贮藏多糖 乳糖，糖蛋白，半纤维素 糖蛋白，植物的贮藏和结构多糖
常见的糖、衍生物及其主要存在形式
类型 糖 海藻糖
鼠李糖 糖醛酸 半乳糖醛酸 葡萄糖醛酸 氨基糖 葡糖胺 糖醇 山梨醇 甘露醇 甘油
• 1。 蔗糖(sucrose)
– 由葡萄糖和果糖组成的非还原性二糖
• 2。麦芽糖(maltose)
– 由两个葡萄糖缩合而成，为还原性双糖
• 3。乳糖(lactose)
– 由半乳糖与葡萄糖结合而成的还原性双糖
• 4。纤维二糖
– 是纤维素的的基本单位。是两个葡萄糖分子 β一1，4糖苷键连接而成
• • • •
3。果胶
– 组成：是一类区域性多聚物，即沿着该多糖链有许 多区域，区域中是一连串的半乳糖醛酸的残基，其 中一些羧基与甲醇进行了酯化。
– 是植物细胞初生壁的主要成分，即胞间层的主要成 分，次生壁较少，某些组织如根和果实的薄壁组织 中有时是主要成分
4。木质素
– 是一类芳香族物质，由带有苯基丙烷的结构单位聚 合而成，具有酚的功能 – 其合成是从芳香族氨基酸（苯丙氨酸、酪氨酸）开 始的，先形成基质物质（如松柏醇），再经细胞壁 过氧化酶氧化，最终聚合而成。 – 木质素与半纤维素以共价键连接 – 禾本科植物以酯键结合，豆科植物以醚键结合 – 对植物进行碱化处理的核心是打断木质素与半纤维 素之间的化学键，释放出较易消化的半纤维素